一种软土层深基坑地下综合管廊支护结构及其施工方法与流程

本发明涉及一种地下综合管廊支护结构及其施工方法，尤其涉及一种软土层深基坑地下综合管廊支护结构及其施工方法，属于地下工程。

背景技术：

1、近年来来随着城市的发展，越来越多的城市在地下修建地铁和建设地下综合管廊，由于地铁和地下综合管廊纵横交错，难免需要跨越已建成的地铁线路或在建地铁线路。城市地下轨道交通也在快速发展，建设和运营中的地铁线路不断增多，也越来越密集，地下交通网络逐步形成，保证地铁线路土体的稳定以及地铁线路的安全非常重要。更主要的是，有的地铁线路穿越江河、湖泊等含水量大的松软土层，位于下方的地铁隧道管片等构筑物对土体受力变化非常敏感，跨越地铁线路的施工难题凸显，已成为制约新建地铁线路和地下综合管廊的重要技术障碍之一。

2、跨越地铁线路的深基坑如果采用传统的普通施工方法进行施工，无法保证地铁线路土体的稳定以及地铁线路的安全，特别是对于深基坑地铁线路或地下综合管廊的施工，施工难度成倍增加，采用传统的地下综合管廊结构存在较大的安全隐患，支护桩在跨越下方地铁线路的部分无法进行有效的固定支护，同时跨越下方地铁线路的部分承载能力有限，采用传统施工方法极易对下方地铁线路的土体受力结构造成破坏。一直以来没能解决跨越地铁线路的深基坑支护的施工难题，缺乏一种施工方便，施工安全性好，同时又能保证地铁线路安全稳定的深基坑支护结构来解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明的第一个目的是针对跨越地铁线路的深基坑无法保证地铁线路土体的稳定以及地铁线路的安全，施工难度较大，同时采用传统的地下综合管廊结构存在较大的安全隐患，支护桩在跨越下方地铁线路的部分无法进行有效的固定支护，安全性能不佳的缺陷和不足，提供一种结构合理，采用了深基坑超前支护结构，能够地铁线路区域的外围土体周围进行深基坑超前支护，受力均匀，最大程度保证了地铁线路的安全，并且有效解决了地下综合管廊支护桩的固定支护问题，施工效率得到了提高的一种软土层深基坑地下综合管廊支护结构。

2、本发明的第二个目的是针对现有跨越地铁线路的地下综合管廊深基坑施工难度较大，如果采用传统的普通施工方法进行施工，无法保证地铁线路土体的稳定以及地铁线路的安全，也极易对下方地铁线路的土体受力结构造成破坏，施工安全性不佳的缺陷和不足，提供一种工艺合理，施工简便，既保证了对下方地铁线路的安全，又很好的解决了跨越地铁线路地下综合管廊的深基坑支护的施工难题，提高了施工质量的一种软土层深基坑地下综合管廊支护结构施工方法。

3、为实现上述第一个发明目的，本发明的技术解决方案是：一种软土层深基坑地下综合管廊支护结构，包括地铁线路区域，其特征在于：所述地铁线路区域的正上方为地下深基坑跨越施工区域，地铁线路区域的一侧外围为左打桩区域，地铁线路区域的另一侧外围为右打桩区域，左打桩区域和右打桩区域内分别设置有一排或多排混凝土桩，位于同一侧的混凝土桩浇筑设置为一个整体结构，位于左侧的混凝土桩与位于右侧的混凝土桩之间的上方架设有跨越地铁线路区域的一道或多道并排分布的弧形防护拱，弧形防护拱的弧形拱沿着地下综合管廊的跨越方向架设，相邻弧形防护拱之间通过弧面连接构件连接固定，弧形防护拱与弧面连接构件纵横交错形成了多个等间距的弧面窗口孔，弧面窗口孔上沿着两排相互平行的支护桩的分布方向固定设置有支护桩固定座，支护桩固定座上垂直固定有支护桩，弧形防护拱或弧面连接构件上垂直固定设置有两排支护桩，位于同一侧的支护桩之间通过混凝土浇筑设置有管廊连续墙。

4、进一步的，所述地铁线路区域上方外围的土体上搭设有多个拼接固定的弧形钢架，弧形钢架上安装有底部模板，所搭设的弧形钢架的跨度大于地铁线路区域的最大宽度。

5、进一步的，所述混凝土桩的外侧设置有端部锚固座，弧形防护拱的端部固定在端部锚固座上，端部锚固座的内部设置有张拉孔，张拉孔的外端设置有张拉锚固座。

6、进一步的，所述弧形防护拱的内部设置有多根预应力钢筋或预应力钢缆，弧形防护拱的跨度大于地铁线路区域的最大宽度。

7、进一步的，所述支护桩固定座包括上固定框架、下固定框架、对拉螺杆以及法兰固定座，上固定框架位于弧形防护拱和弧面连接构件的上部，下固定框架位于弧形防护拱和弧面连接构件的底部，上固定框架与下固定框架之间通过对拉螺杆和锁紧螺母连接固定，上固定框架上固定设置有法兰固定座，法兰固定座上垂直固定有支护桩。

8、进一步的，所述支护桩的下部或中部通过固定斜撑与弧形防护拱或弧面连接构件连接固定，位于同一侧的支护桩的顶端固定设置有呈水平分布的冠梁。

9、进一步的，所述两排相互平行的支护桩之间固定设置有水平支撑杆。

10、进一步的，所述弧形防护拱的上表面圆弧面上设置有回填区域，回填区域的上表面设置为水平。

11、为实现上述第二个发明目的，本发明的技术解决方案是：一种软土层深基坑地下综合管廊支护结构施工方法，其特征在于包括以下步骤：

12、a、首先标定好地铁线路区域的外围轮廓，确定好跨越铁线路区域的具体位置；

13、b、再在地铁线路区域的一侧外围选定好左打桩区域，在地铁线路区域的另一侧外围选定好右打桩区域；

14、c、随后在左打桩区域和右打桩区域内分别设置一排或多排混凝土桩，并在混凝土桩的外侧设置有端部锚固座；

15、d、接着在混凝土桩上架设有跨越地铁线路区域的弧形防护拱，相邻弧形防护拱之间通过弧面连接构件连接固定；

16、e、然后在弧面窗口孔内沿着两排支护桩分布的直线上固定设置有多个支护桩固定座，支护桩固定座上垂直固定有支护桩，同时在位于同一侧的支护桩之间通过混凝土浇筑设置有管廊连续墙；

17、f、最后在弧形防护拱的上表面圆弧面上设置有回填区域，完成了地下综合管廊深基坑的支护施工操作。

18、进一步的，所述步骤e或步骤f中位于同一侧的支护桩的顶端固定设置有呈水平分布的冠梁，两排相互平行的支护桩之间固定设置有水平支撑杆。

19、本发明的有益效果是：

20、1、本发明采用了弧形防护拱作为防护主体结构，在地铁线路区域的外围土体周围进行了深基坑超前支护，将地铁线路区域上方的构筑物、回填土以及施工机具对下方的载荷分担到底部地铁线路区域外侧的打桩区域，最大程度保证了地铁线路的安全。

21、2、本发明通过弧形防护拱与弧面连接构件纵横交错形成了多个等间距的弧面窗口孔，通过选择不同的弧面窗口孔的孔位就能够方便的安装不同跨越角度的支护桩，支护桩通过支护桩固定座固定在弧形防护拱上，有效解决了地下综合管廊支护桩的固定支护问题。

22、3、本发明结构合理，从根本上解决了跨越地铁线路的地下综合管廊深基坑支护的施工难题，避免了下方地铁线路的土体受力结构受到破坏，也避免了施工过程中产生的激振力对地铁线路造成不利影响，并能根据需要以不同角度跨越地铁线路，施工效率得到了提高。

技术特征：

1.一种软土层深基坑地下综合管廊支护结构，包括地铁线路区域（1），其特征在于：所述地铁线路区域（1）的正上方为地下深基坑跨越施工区域，地铁线路区域（1）的一侧外围为左打桩区域（2），地铁线路区域（1）的另一侧外围为右打桩区域（3），左打桩区域（2）和右打桩区域（3）内分别设置有一排或多排混凝土桩（4），位于同一侧的混凝土桩（4）浇筑设置为一个整体结构，位于左侧的混凝土桩（4）与位于右侧的混凝土桩（4）之间的上方架设有跨越地铁线路区域（1）的一道或多道并排分布的弧形防护拱（6），弧形防护拱（6）的弧形拱沿着地下综合管廊的跨越方向架设，相邻弧形防护拱（6）之间通过弧面连接构件（8）连接固定，弧形防护拱（6）与弧面连接构件（8）纵横交错形成了多个等间距的弧面窗口孔（9），弧面窗口孔（9）上沿着两排相互平行的支护桩（13）的分布方向固定设置有支护桩固定座（12），支护桩固定座（12）上垂直固定有支护桩（13），弧形防护拱（6）或弧面连接构件（8）上垂直固定设置有两排支护桩（13），位于同一侧的支护桩（13）之间通过混凝土浇筑设置有管廊连续墙（16）。

2.根据权利要求1所述的一种软土层深基坑地下综合管廊支护结构，其特征在于：所述地铁线路区域（1）上方外围的土体上搭设有多个拼接固定的弧形钢架（10），弧形钢架（10）上安装有底部模板（11），所搭设的弧形钢架（10）的跨度大于地铁线路区域（1）的最大宽度。

3.根据权利要求1所述的一种软土层深基坑地下综合管廊支护结构，其特征在于：所述混凝土桩（4）的外侧设置有端部锚固座（5），弧形防护拱（6）的端部固定在端部锚固座（5）上，端部锚固座（5）的内部设置有张拉孔，张拉孔的外端设置有张拉锚固座。

4.根据权利要求1所述的一种软土层深基坑地下综合管廊支护结构，其特征在于：所述弧形防护拱（6）的内部设置有多根预应力钢筋（7）或预应力钢缆，弧形防护拱（6）的跨度大于地铁线路区域（1）的最大宽度。

5.根据权利要求1所述的一种软土层深基坑地下综合管廊支护结构，其特征在于：所述支护桩固定座（12）包括上固定框架（18）、下固定框架（19）、对拉螺杆（20）以及法兰固定座（21），上固定框架（18）位于弧形防护拱（6）和弧面连接构件（8）的上部，下固定框架（19）位于弧形防护拱（6）和弧面连接构件（8）的底部，上固定框架（18）与下固定框架（19）之间通过对拉螺杆（20）和锁紧螺母连接固定，上固定框架（18）上固定设置有法兰固定座（21），法兰固定座（21）上垂直固定有支护桩（13）。

6.根据权利要求1所述的一种软土层深基坑地下综合管廊支护结构，其特征在于：所述支护桩（13）的下部或中部通过固定斜撑（14）与弧形防护拱（6）或弧面连接构件（8）连接固定，位于同一侧的支护桩（13）的顶端固定设置有呈水平分布的冠梁（15）。

7.根据权利要求1所述的一种软土层深基坑地下综合管廊支护结构，其特征在于：所述两排相互平行的支护桩（13）之间固定设置有水平支撑杆（17）。

8.根据权利要求1所述的一种软土层深基坑地下综合管廊支护结构，其特征在于：所述弧形防护拱（6）的上表面圆弧面上设置有回填区域（22），回填区域（22）的上表面设置为水平。

9.一种软土层深基坑地下综合管廊支护结构施工方法，其特征在于包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种软土层深基坑地下综合管廊支护结构施工方法，其特征在于：所述步骤e或步骤f中位于同一侧的支护桩（13）的顶端固定设置有呈水平分布的冠梁（15），两排相互平行的支护桩（13）之间固定设置有水平支撑杆（17）。

技术总结
一种软土层深基坑地下综合管廊支护结构，包括地铁线路区域（1），其特征在于：所述地铁线路区域（1）的一侧外围为左打桩区域（2），地铁线路区域（1）的另一侧外围为右打桩区域（3），位于左侧的混凝土桩（4）与位于右侧的混凝土桩（4）之间沿着地下综合管廊的跨越方向架设有弧形防护拱（6），弧形防护拱（6）或弧面连接构件（8）上垂直固定设置有两排支护桩（13），位于同一侧的支护桩（13）之间通过混凝土浇筑设置有管廊连续墙（16），本发明结构合理，采用了弧形防护拱作为防护主体结构，将地铁线路区域上方的构筑物、回填土以及施工机具对下方的载荷分担到底部地铁线路区域外侧的打桩区域，最大程度保证了地铁线路的安全。

技术研发人员：王超,甘德强,邓浩存,周攀
受保护的技术使用者：至高建设集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12